建德市洞山水库除险加固工程初步设计报告.doc

建德市洞山水库除险加固工程初步设计报告
1 综合说明
1.1 水库基本情况
1.1.1 工程自然地理、社会经济情况
洞山水库位于建德市大同镇黄垅村，地理位置为东经119°05′，北纬29°20′。
大同镇位于建德市西南部，距市政府新安江25.3公里，23省道自东向西穿境而过。该镇历史悠久，文化源远流长，是三国时新昌县治所在地，历来是建德西部重镇，商品集散地，是大同地区经济、文化、交通中心。改革开放以来，大同镇经历三次合并，1992年撤消原大同镇、溪口乡，设立新的大同镇；2001年撤消大同、劳村2镇，设立新的大同镇；2005年4月撤消大同镇、上马乡，设立新的大同镇。全镇行政面积163平方公里，辖34个行政村，3个居民区，总人口53554人，总户数16420户，2010年全镇工农业总产值19.77亿元，财政总收入3345万元，农民人均纯收入7458元。
洞山水库位于新安江支流——寿昌江的支流交溪上。
寿昌江俗称艾溪，系新安江一级支流。寿昌江位于建德市西南部，发源于千里岗山李家镇的大坑源。流域总面积692.3km2，其中建德市境内675.69km2，干流长度63.5km。由西南流向东北，经李家镇长林村、上马、大同与劳村溪汇合，经航头、寿昌、更楼于罗桐埠汇入新安江。
1.1.2 工程建设过程
本工程于1971年9月开工，并于1976年1月竣工，期间停建、续建情况不详。本工程于1971年9月编制寿昌江综合治理工程洞山水库工程技术设计书。同年以（71）建革生字第244号“关于报批十二座蓄水量百万方以上水库工程技术设计的报告”上报杭州市革命委员会，1972年12月28日，杭州市革命委员会以杭革生农（72）第451号“关于同意兴建胜利等十二座水库的批复”批复同意兴建。
本工程按设计施工，但未达到设计规模。设计坝高21m，正常库容168万m3，竣工实际坝高18m，相应正常库容调整为120万m3。修改设计规模的原因为：①为了开发黄土丘陵，搞人造小平原，把左岸山顶削去2m，导致左岸山体高程不够；②水库本身的集雨面积1.3km2（按十万分之一地形图量算），水源不足，设计时考虑跨小流域引水，但是引水工程土石方量很大，一时难以完成。
此外，溢洪道原设计按200年一遇校核洪水标准确定进口宽15m、溢洪水深为1m，施工期间，根据新出台的洪水标准，按500年一遇校核洪水标准重新计算确定进口宽6m、溢洪水深为1.6m。
由于配套渠系没有兴建，高位输水涵埋设后没有建设放水控制设施，故现状出流方式为无闸控制。
1.1.3 工程现状概况
洞山水库位于建德市大同镇黄垅村。坝址以上集雨面积1.57km2，主流长度2km，总库容144万m3，属小（一）型水库。本工程的主要任务是灌溉，结合防洪、养殖等综合利用，现灌溉农田面积1500余亩，坝址下游防洪保护人口2000人，防洪保护耕地1200亩。
洞山水库原设计洪水标准：设计洪水重现期为50年，校核洪水重现期为500年。洞山水库正常水位114.80m（采用1985国家高程基准，下同，1985国家高程基准=原设计假定高程基准+89.70），正常库容120万m3，校核水位116.40m，总库容144万m3。
本工程枢纽建筑物主要由主坝、副坝、溢洪道和放水设施等三部分组成。
主坝：坝型为均质土坝。根据本次设计实测地形图，坝顶最低高程为116.34m，最大坝高约为18m，坝顶宽度平均约为5.0m，坝顶长为92m；迎水坡大致可分二级，由上至下坡比分别为1：2.51、1：3.70，常水位位置局部出现陡坎；背水坡较规则，未见明显分级，坡比为1：2.25～1：2.37，坝脚设排水棱体，顶宽约3m，高约7.2m，排水棱体外坡约为1：1.4。
副坝：原设计坝型为均质土坝，根据本次设计实测地形图，坝顶高程117.66m，最大坝高约4m，坝顶宽度5.3m，总长约26m；上游面设有干砌石挡墙；坝趾未见堆石棱体。
溢洪道：位于水库右岸，为河岸开敞式正槽溢洪道；原设计控制堰型式为宽顶堰，堰顶高程114.8m，宽度6m。根据本次设计实测地形图，溢洪道建设极不完善，未见消力池、进水渠等设施，而且溢洪道土质底面及两侧土质边坡均未护面，洪道尾部与村道相接，未与排洪渠衔接。现状的溢洪道被占用作为进寺庙的道路，溢洪道控制段被改变，现状进口高程为115.63m，接近坝顶最低高程116.34m。
放水设施：输水涵管分高低两条，同时设于主坝右坝头。
低位输水涵为140#砼圆涵，采用壁厚6 cm预制砼管外包11 cm现浇砼制作而成，管径0.4m，进口底高程100.6m，管长89m，原设计输水能力0.39m3/s；现状闸门型式为高压插板式，直径0.3m；启闭机型式为手动斜拉螺杆式。
高位输水涵为140#砼圆涵，采用壁厚6cm预制砼管外包7 cm现浇砼制作而成，管径0.4m，进口底高程110.27m，现状出流方式为无闸控制。
1.2 除险加固的必要性
1.2.1 安全技术认定结论
2009年2月，受建德市水利水电局的委托，我院承担了洞山水库安全技术认定工作，并于2009年3月编制完成了《浙江省建德市大同镇洞山水库安全技术认定综合评价报告》。安全技术认定报告认定大坝为三类坝。大坝存在以下主要问题：
（1）主、副坝坝顶高程不够，防洪能力不能满足规范规定要求。
（2）主坝上、下游坝坡未设护坡，坡面不平整，局部凹陷，上游坝面因为无护坡，受风浪冲刷出现陡坎。
（3）溢洪道土质底面及两侧土质边坡均未护面，溢洪道未与下游承泄河道衔接，溢洪道被用作上山的道路，影响泄洪安全，存在安全隐患。
（4）低位输水涵位于大坝右坝头，未经妥善处理；闸门已不能正常运行，启闭机露天放置，没有启闭机室；涵管建设年代较远，砼结构老化严重，存在管身漏水可能性。
（5）高位输水涵管位于大坝右坝头，未经妥善处理；而且没有控制闸门与配套的启闭设备，长期自由出流。
（6）大坝背水坡未设排水系统，雨水易形成集中冲刷，造成坝坡局部水土流失。
1.2.2 除险加固的必要性
工程建成运行30多年来，有力地促进了当地的农业生产和经济建设。但由于受当时的建设标准和施工水平限制，设计、施工均存在一些问题，且随着时间的推移，工程自身也暴露出不少的问题。
目前水库存在着较大的安全隐患，影响水库的正常运行，工程效益不能充分发挥。水库的安全不仅关系工程本身安危，更关系到水库下游千家万户生命财产的安危，关系到当地社会经济的可持续发展。
为积极贯彻浙江省水利厅千库保安工程的精神，保障当地群众的生命财产安全，消除水库安全隐患，使水库充分发挥其功能和效益，对水库进行全面彻底的除险加固是十分必要的，也是相当迫切的。
1.3 除险加固的主要内容
本次除险加固工程主要是针对水库目前存在的问题，采取相应的一系列工程措施，消除水库安全隐患，确保工程安全，发挥水库原有的设计功能和效益。
工程除险加固内容主要包括：
大坝：主坝增设防浪墙，对大坝上下游坝坡进行修整，并对坝面进行护坡，同时在下游坝面设置排水系统；副坝上游干砌石挡墙增设砼防渗面板，下游坝坡进行修整，并进行护坡，同时在下游坝面设置排水系统。
溢洪道：对原溢洪道予以改建，进行护砌。
放水设施：对原高、低输水涵管进行封堵，新设输水隧洞。
1.4 工程特性
工程特性表
项目
名称
单位
加固前
加固后
备注
水文
坝址以上集雨面积
km2
1.57
1.57

设计洪峰流量
m3/s
40.5(P=2%)
49(P=2%)
校核洪峰流量
m3/s
55.7(P=0.2%)
69(P=0.2%)
水库
校核洪水位
m
116.40(P=0.2%)
116.46(P=0.2%)

设计洪水位
m
116.08(P=2.0%)
116.05(P=2.0%)

正常蓄水位
m
114.80
114.80

正常库容
万m3
120
120
加固后总库容未考虑由于淤积而减少的库容部分
总库容
万m3
144
145
工程
效益
保护人口
人
2000
2000

灌溉面积
亩
1500
1500

主
要
建
筑
物
坝型

均质土坝
均质土坝

坝顶高程
m
116.34
116.80

最大坝高
m
17.65
18.11

坝顶长度
m
104
104

溢洪道型式

正槽溢洪道
正槽溢洪道

堰顶高程
m
114.80
114.80

堰体长度
m
6
10

设计泄洪流量
m3
14.3
22

消能方式

未设消能
未设消能

放空设施

预制砼圆涵
隧洞
水库现状淤积高程100.8m，故抬高放水设施进口高程至101.50m
控制构筑物

插板式闸门
插板式闸门
放水涵管可利用的
最低库水位
m
100.6
101.5
涵管直径
mm
DN400
DN400

主要
工程
量及
材料
土石方开挖
万m3

1.16

土方回填
万m3

0.29

钢筋/水泥
t/t

22/798

总工期
月

9

经济
指标
工程静态总投资
万元

571.9

工程总投资
万元

571.9

浙江省水利水电勘测设计院 17
建德市洞山水库除险加固工程初步设计报告 第2章

2 水 文
2.1 流域概况
洞山水库位于新安江支流寿昌江的支流交溪的支流上，属寿昌江流域。
寿昌江俗称艾溪，系新安江一级支流。寿昌江位于建德市西南部，发源于千里岗山李家镇的大坑源。由西南流向东北，经李家镇长林村、上马、大同与劳村溪汇合成干流。经航头、寿昌、更楼于罗桐埠汇入新安江。流域总面积692.3 km2，其中市境内675.69 km2，干流长度63.5km。干流上共有大同、劳村、童家、乌龙、小江、南浦、翠坑等七条较大支流汇入。
洞山水库位于交溪上游，坝址以上集雨面积1.57km2。坝址至河源河长L河源=2km；坝址至河源河道平均比降J河源=133‰。
2.2 气象及降水特征
设计流域附近有建德气象站。建德气象站位于建德市新安江镇普山山顶，北纬29°29′，东经119°16′，观测场海拔高度88.9m，观测项目有气压、气温、湿度、降水、积雪、积冰、日照、蒸发、地温、风、云等。
据建德气象站观测资料统计，多年平均气温16.7℃，极端最低气温为-8.5℃，极端最高气温为42.9℃，出现在1971年7月31日。
建德多年平均降雨量1503.7 mm，主要由春雨、梅雨、台风雨组成。降雨量年内分配呈单峰型，1月份开始降水量逐渐递增，6月份到达峰值，多年平均降雨量为249.9 mm，而后降雨量逐月回落，12月份为最枯月，多年平均降雨量为45.3 mm。最大一日降雨量269.4 mm，出现在1972年8月3日。
建德多年平均风速1.5m/s，最大风速18.0 m/s，相应风向为NW。
建德站气象特征值详见表2-1。
表2-1 建德气象站特征值表
月 份
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
十一
十二
全年
平均气温（℃）
4.8
5.9
10.2
16.3
21
24.4
28.4
28.3
23.8
18.3
12.6
6.9
16.7
极端最高气温(℃)
27.2
28.7
33.9
36.6
37.6
38.3
42.9
42.5
40.2
36.5
30.9
24.8
42.9
极端最低气温(℃)
-8.5
-8
-2.9
0
7.4
12.3
18.2
16.2
10.4
2
-3.8
-8.2
-8.5
平均水汽压(hPa)
6.6
7.4
9.9
14.6
19.7
25
29.7
28.4
23.3
16.4
11.5
7.6
16.7
平均相对温度(%)
76
79
79
79
80
83
78
76
80
78
78
75
78
平均蒸发量(mm)
46.4
48.7
73.4
103.4
129.3
133.4
199.1
205.9
139.9
103.7
69.4
52.5
1305.2
平均降雨量(mm)
62
107.8
143.9
173.4
195.3
249.9
145.4
116.2
127.1
79.2
58.2
45.3
1503.7
最大一日降雨量(mm)
34.9
49.2
58.9
77.5
131.3
150.2
112.7
269.4
112.2
76.5
75.1
38.9
269.4
平均风速(m/s)
1.7
1.7
1.7
1.6
1.4
1.2
1.3
1.5
1.6
1.5
1.4
1.5
1.5
最大风速（m/s）
11.0
17.7
18.0
16.3
16.3
16.0
16.3
17.3
15.0
11.0
13.3
13.0
18.0
最大风速
相应风向
WNW
WNW
NW
WNW
WNW
WNW
WNW
WNW
WNW
NE
WNW
WNW
NW
最大风速
发生年份
1987
1981
1979
1979
1985
1972
1971
1971
1986
1978
1982
1985
1979

2.3 洪水标准
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），其建筑物级别和洪水标准摘录见表2-2和2-3。

表2-2 水库大坝等级标准（部分）
工程等别
工程规模
水库总库容（m3）
主要建筑物级别
Ⅳ
小（1）型
100万～1000万
4
Ⅴ
小（2）型
10万～100万
5

表2-3 洪水标准
级别
洪水标准
（重现期）
水工建筑物
3
4
5
设计洪水
50～100
30～50
20～30
校核洪水
土石坝
1000～2000
300～1000
200～300
根据上述表格，洞山水库正常库容120万m3，总库容145万m3，属小（1）型水库，工程等别为Ⅳ等，相应的主要建筑物级别4级。按山区、丘陵区水利水电工程永久性水工建筑物的洪水标准，4级土石坝设计标准为50～30年一遇，校核标准为1000～300年一遇。水库安全技术认定时按最低洪水标准复核，本次除险加固根据建德市社会经济发展水平及《浙江省千库保安工程建设管理有关办法和规定汇编》，确定设计洪水标准为50年一遇，校核洪水标准为500年一遇。
2.4 水文计算
2.4.1 设计暴雨
本流域没有实测的雨量资料，本次设计以“浙江省短历时暴雨图集”（以下简称图集）资料为基础推求设计暴雨。根据图集规定，设计流域集水面积小于10 km2 ，可以点雨量代表面雨量。
根据“图集”查得设计暴雨参数，求得不同频率年最大设计暴雨成果见表2-4。

表2-4 洞山水库年最大设计暴雨
时段
H
Cv
Cs/Cv
各频率（%） 设计值（mm）
0.2
0.33
0.5
1
2
3.3
5
10
20
24H
115
0.5
3.5
399
373
351
315
278
251
229
191
152
三日
155
0.5
3.5
538
502
473
424
374
338
308
257
205

设计暴雨日程分配：将最大24小时雨量置于第2天，第1天及第3天分别为三日雨量减去24小时雨量之差的60%和40%。
设计暴雨时程分配：暴雨衰减指数Np根据查图并参考本流域及相近流域有关设计资料后综合确定。时段雨量计算公式如下：

式中：——为单位时段（以h计）；
——为时段数
选用暴雨衰减指数值如下：
重现期N>=100年，Np=0.63；
重现期N<100年，Np=0.65。
2.4.3 设计洪水
（1）产流计算
产流计算采用蓄满产流的简易扣损法。流域平均最大蓄水量为100mm，降雨起始时蓄水量为75mm，则初损为25mm。最大一日后损为1mm/h，其余各日后损0.5mm/h。
（2）汇流计算
本次设计根据2003年版万分之一地形图复核汇流计算参数，量得坝址以上集雨面积F=1.57km2，主流长度L=2km，河道平均比降J=133‰
洞山水库集雨面积1.57km2，远小于50km2，流域汇流计算采用浙江省推理公式法。
洞山水库设计洪水成果见表2-5。

表2-5 洞山水库年最大设计洪水成果表
项目
单位
各频率（%） 设计值
0.2
0.33
0.5
1
2
3.33
5
10
20
Qm
m3/s
69
64
59
52
49
43
39
31
23
Qm/F
m3/s/km2
43.8
40.5
37.8
33.2
30.9
27.4
24.5
19.7
14.9
W三
104m3
74
69
64
57
49
43
39
31
23

由上表可知：洞山水库50年一遇设计洪峰流量49m3/s，500年一遇校核洪峰流量69m3/s。
2.4.3 设计洪水成果比较
本次设计洪水与原“三查三定”成果比较见表2-6。

表2-6 洞山水库洪峰流量成果比较表
阶段
项目
单位
各频率（%）设计值
0.2
0.33
0.5
1
2
3.3
5
10
本次
洪水复核
洪峰流量
m3/s
69
64
59
52
49
43
39
31
洪峰模数
m3/s/km2
43.8
40.5
37.8
33.2
30.9
27.4
24.5
19.7
“三查三定”
洪峰流量
m3/s
55.7
/
/
/
40.5
/
/
/
洪峰模数
m3/s/km2
35.5
/
/
/
25.8
/
/
/

本次设计与“三查三定”成果比较，“三查三定”洪水成果小于本次洪水复核成果，设计洪水成果的差异是由于设计暴雨成果、产流计算方法、汇流计算方法和汇流参数等不同而导致。
本次设计采用最新的万分之一地形图及浙江省短历时暴雨图集，按照推理公式法推求设计洪水，比较而言更符合工程现状实际情况，设计洪水成果较为可靠。
建德市洞山水库除险加固工程初步设计报告 第3章

3 工程地质
3.1 概况
本次初步设计工程地质勘察工作由建设单位委托浙江省工程物探勘察院完成，并提交成果《建德市大同镇洞山水库除险加固工程初步设计阶段工程地质勘察报告》，以下成果均由该报告摘录。
本次勘察的主要目的是：调查区域地质构造和地震活动情况，对工程区的区域构造稳定性进行评价。根据国家及行业有关规程规范的要求查明大坝、溢洪道的水文地质及工程地质条件，查明大坝坝体及坝内涵管地基填筑质量，为大坝除险加固设计提供地质资料和建议。
本次工程勘察工作主要依据的规程规范有：
1、《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001、2009修改版）；
2、《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008）；
3、《中小型水利水电工程地质勘察规范》（SL55-2005）；
4、《水利水电工程钻探规程》（SL291-2003）；
4、《水利水电工程钻孔压水试验规程》（SL31-2003）；
5、《水利水电工程岩石试验规程》（SL264-2000）；
6、《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》（SL251-2000）。
本次勘察外业工作从2010年10月5日进场，于2010年10月18日结束，历时14天。完成工程地质测绘0.19km2；机械钻孔5个，总进尺153.50m，最大孔深33.50m；重型圆锥动力触探试验12段次，压、注水试验33段次，其中压水试验共10段次、注水试验23段次；取原状土样16个，岩石抗压样品4组（12段）；水质化学分析样2件。完成勘探工作量见表3-1。

表3-1 完成勘探工作量统计表
项 目
单位
工作量
工程地质测绘（1：500）
km2
0.19
钻探
孔数
个
5
总进尺
m
153.50
水文地质试验
段次
33（压、注水）
取土样
件
16
重型圆锥动力触探试验
段次
12
室内岩石试验
组
4
室内水质分析试验
组
2
室内土工试验
组
16

3.2 区域地质概况
3.2.1 地形地貌
场区位于华埠—新登复向斜中段的南东翼，受区域寿昌断陷构造盆地的控制；属侵蚀丘陵地貌。库区内群山环抱，为呈北东向展布的山脊和沟谷。库区两侧山体及岸坡稳定，两侧山体高程在110.23～127.32m，中沟谷高程在97.62～98.52m。两岸坝肩地形坡度：其中左肩山体地形坡度缓，地形坡度为1～3°，山体坡麓残坡积土层厚度大，地表局部有基岩出露；右坝肩山体为呈北西向展布的山脊，地形坡度为15～20°，山体坡麓残坡积土层厚度薄，山体斜坡基岩露头良好。
3.2.2 地层岩性
场区位于钱塘台褶带华埠—新登陷褶带上。场地内出露地层为侏罗系上统劳村组（J3l）。区域上断裂构造较发育，以北东、北西向断裂构造为主；燕山晚期侵入岩不发育。　
区内出露地层仅为侏罗系上统劳村组和第四系，其岩性特征由老至新分述如下：
1）前第四纪地层
前第四系区内仅出露侏罗系上统劳村组（J3l）
库区内山体均布。岩性为紫红色中-薄层状粉砂岩、泥岩，层薄质软。地层产状：325～330°∠24～38°。
2）第四纪地层
第四纪地层在场区的的北西沟谷地带较发育，主要分布场区北西向沟中。第四系冲洪积层主要分布沟谷河床，河床宽60～80m；另外分布于山体斜坡及坡麓地带的残坡积层。
（1）第四系坡洪积（dl-plQ4）
主要分布建场区的北西向沟谷中。岩性上部为含砾粉质粘土，灰色，饱和，可塑。下部岩性为碎、砾石混粘土，灰黄色，碎、砾石成分主要为砂岩、粉砂岩，粒径20～80mm不等，含量30～40%，主要呈浑圆状，磨圆度中等，分选性差；其余为粘性土。
（2）第四系残坡积（el-dlQ4）
分布于山体斜坡及坡麓地带。山体斜坡及坡麓地带岩性主要为含碎石粉质粘土；库区内山体斜坡坡脚地带残坡积土厚度较大，厚度达0.90～6.70m。碎石成分为粉砂岩，粒径20～60mm，含量10～15%，以棱角状为主。
3.2.3 地质构造与地震
3.2.3.1 地质构造
库区位于华南褶皱系（Ⅰ2）的扬子准地台（Ⅱ3）的南西端。扬子准地台形成于晚元古代晋宁旋回，以元古代地层组成基底，自震旦系至下三叠统为地台盖层沉积，厚度大，分布广泛。印支期阶段，构造活动相对稳定，为缓慢的长期隆起剥蚀区，在局部低洼地区有堆积。印支运动以后，构造格局发生了很大的变化，地台活动性急剧增大，形成了特殊的陆缘活动性沉积建造及岩浆岩系列，构造运动以断块造盆运动为特色。
库区在区域上断裂构造较发育，受北东向球川-萧山、常山-漓渚二条深大断裂构造的控制，造成库区两岸岩体中节理裂隙发育，本次野外调查在右岸主要发育二组（北东向和北西向）剪切节理，其中J1产状：40°∠78°，节理裂隙地表出露长约15m，呈北西向分布，裂隙面呈舒缓波状，张裂1mm～2mm，密度3～4条/m；J2产状：330°∠81°，节理裂隙地表出露长约8m，呈北东向展布，裂隙面平直，张裂1mm～3mm，密度3～5条/m。
3.2.3.2 库区基底及岸坡的稳定性
库区基底为晚侏罗纪地层，沟谷表面覆盖层厚度较薄。岩体岩性以紫红色中-厚层状粉砂岩、泥岩。经现场调查库区断裂构造不发育。上述岩土体特征，说明场区内水工建筑物基底稳定性较好。
库区内为丘陵地貌，山体表部覆盖层（残坡积）厚度较薄，局部地段较厚，坡顶一般0.30m～1.00m，坡脚一般2.00m～3.00m，最大厚度约6.70m；库区岸坡大多数地段基岩裸露，地层产状倾向库区上游，坝址区左岸坡岩层产状与地形线基本直交；右岸坡岩层产状与地形线斜交，山体植被发育。坝址区内岩体中节理裂隙构造较发育，但岩体完整性较好，岩层单层厚0.30～0.50m，呈中至厚状构造。从以上分析判断，库区岸坡与坝肩稳定性较好。
3.2.3.3 地震
第四系以来本地区新构造运动主要以缓慢的区域性升降运动为主，历史上地震活动较弱，地震强度不大，频率不高，多为微震。因此，本区区域构造稳定，按《中国地震动峰值加速度区划图（1/400万）》（GB18306-2001），工程库区设防水准为50年超越概率10%的地震动参数：地震动峰值加速度小于0.05g，相应地震基本烈度＜Ⅵ度，地震动反应谱特征周期为0.25s。

3.2.4 水文地质条件
场区地下水类型主要有基岩裂隙水和第四系松散层的孔隙性潜水，主要接受大气降雨的补给。基岩裂隙水主要受断裂构造、节理裂隙及基岩风化裂隙的控制，深部基岩一般为不透水层。孔隙潜水主要埋藏于第四系松散堆积层中，透水性大。
勘察期间，经过地质调查和钻探施工揭露，未见明显的渗漏异常，这与坝体施工质量和岩体中节理裂隙不发育、岩体相对较完整相吻合。根据本次对ZK1钻孔水样和取库中水作水质分析资料，其中PH值为7.03～7.05，总矿化度195.00～210.00mg/l，总硬度为119.12～138.14mg/l，游离CO2为8.40～10.08mg/l，侵蚀性CO2为6.81～7.95mg/l，Ca2＋为41.13～42.86mg/l、Mg2＋为3.92～7.58mg/l、HCO3-为154.38～160.48mg/l、SO42为20.77～24.05mg/l、Cl-为19.06～32.21mg/l。
根据上述分析结果，场区地下水属中性软水。按《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008）附录L环境水腐蚀性评价，判定环境水分解类(pH)值对混凝土结构无腐蚀；碳酸型侵蚀性CO2对混凝土结构无腐蚀；分解类侵蚀性CO2无腐蚀。重碳酸型HCO3-对混凝土结构无腐蚀；镁离子型（Mg2+）对混凝土结构无腐蚀；硫酸型（SO42-）对混凝土结构无腐蚀。
3.3 枢纽建筑物工程地质条件与评价
3.3.1 大坝工程地质条件
3.3.1.1 坝区
通过本次对坝址区（坝轴线）工程钻探揭露，在33.50m控制深度范围内，场地内各岩（土）层可分四大层和5个工程地质层，其特征分述如下：
① 粉质粘土(meQ)
主要分布于水库坝轴线坝体。呈灰黄、紫红色，干，稍至中密状。由大量粘性土和少量碎、砾石组成，碎、砾石成分为中风化粉砂岩，粒径2～20mm，含量3～5%。其余为粘性土，层底标高94.21～109.14m，厚度7.80～18.80m。本层土为水库筑坝之人工填筑土。
② 含砾粉质粘土（dl-plQ4）
主要分布于建场区的北西向河床沟谷中。岩性上部为含砾粉质粘土，灰色色，饱和，可塑。下部岩性为碎、砾石混粘土，灰黄色，碎、砾石成分主要为砂岩、粉砂岩，粒径20～80mm不等，含量30～40%，主要呈浑圆状，磨圆度中等，分选性差；其余为粘性土。
③ 含碎石粉质粘土（el-dlQ4）
分布于库区两岸山体斜坡及坡麓地带。岩性主要为含碎石粉质粘土；碎石成分为粉砂岩，粒径20～60mm，含量10～10%，以棱角状为主。库区内山体斜坡坡脚地带残坡积土，厚度一般在0.90～3.00m，局部地段达6.70m。
④-2强风化粉砂岩（J3l）
紫红色，岩石风化较强，岩体破碎，但基本保留基原岩结构面貌，节理裂隙发育，锤击易碎，遇水易崩解。岩芯呈碎块状，块径在30～50mm。
④-3弱风化粉砂岩（J3l）
已建水库大坝齿槽及左、右坝肩广泛分布。紫红色，粉砂结构，中至厚层状构造。岩体质地致密，较硬，锤击声脆。岩体中节理裂隙较发育，密度3～4条/m裂隙面上见铁锰质渲染，岩体完整性较好。岩芯以柱状、长柱状为主，柱长10～30cm。RQD分别为40～90%，平均为63.60%。
各岩土层物理力学性质见表3-2。

建德市洞山水库除险加固工程初步设计报告 第3章
表3-2 地基土物理力学指标设计参数表
成
因
时
代
分
层
代
号
岩 土

名 称
层 顶

标 高
层 顶

深 度
层 厚
天然
含水量
土粒
比重
天然
孔隙比
饱
和
度
饱和
容重
液限
塑限
塑性

指数
液性

指数
固结
系数
前期固结压力
渗透
系数
压缩
固结快剪
直接快剪
岩石
建议值

压缩
系数
压缩
模量
内摩
擦角
凝
聚
力
内摩
擦角
凝
聚
力
天然抗压强度
饱和抗压强度
地基土
承载力
标准值
ω
Gs
e
Sr
γ
WL
WP
IP
IL
Cv
Pc

a1-2
Es
φ
C
φ
C
Rc
Rg
[frk]
m
m
m
%

%
kN/m3

kPa
cm/s
MPa-1
MPa
(°)
kPa
(°)
kPa
MPa
MPa
kPa
rQ4
①
粉质粘土
113.74～
116.94
0.00
7.80～
17.50
24.6
2.715
0.882
75.5
18.8
32.2
19.5
12.9
0.40

3.54E05
0.31
6.33
16
41.6
14
38.2

180～200
4.22E05
dl-plQ3
②
含砾粉质粘土
102.34～
109.14
0.20～
0.70
0.20～
0.70

200
el-dlQ
③
含碎石粉质粘土
99.04～
103.19
13.20～
14.70
0.80～
7.70

200
J3 l
④-1
全风化粉砂岩
93.41～
96.30
18.30～
20.20
0.90～
1.00

250
④-2
强风化粉砂岩
99.04～
105.34
13.20～
14.70
0.80～
7.70

400
④-3
弱风化粉砂岩
93.39～
98.14
15.60～
21.50
控制最大厚度12.50m

42.23
41.13
1000

浙江省水利水电勘测设计院 18
建德市洞山水库除险加固工程初步设计报告 第3章
3.3.1.2 坝体
根据钻探及试验资料，坝体由①粉质粘土组成；现将坝体填筑土层叙述如下：
① 粉质粘土
紫红色，硬可塑状，成分以粉粒、粘粒为主，偶含少量砾石，砾石直径一般为20cm～40cm，层厚7.80～18.80m。具中等压缩性。根据原状样土工试验成果，本层土粘粒含量高。本层土的主要物理力学指标如下：
ω=（20.40～27.60）%，ρd=（1.51～1.75）g/cm3，e=0.776～0.960；
Sr=（66～86）%，av=（0.21～0.37）MPa-1，Es=（4.27～8.94）MPa；
KH=（1.50～6.00×10-5）cm/s，Kv=（2.10～5.60×10-5）cm/s；
C快=29.00～53.00kPa，φ快=11～18°；
C固=36.00～47.00kPa，φ固=15～17°。
本层土标准贯入击数N63.5=10击～16击（未经杆长修正）。
根据现场注水试验成果，①粉质粘土渗透系数一般为K=（3.41×10-5～9.28×10-4）cm/s，属中～弱透水性。
大坝填筑土物理力学性质（见表3-2），钻孔注水试验见表3-3。
表3-3 压水试验成果一览表
地点
岩性
孔 号
深 度（m）
段长(m)
渗透系数K(cm/s)
洞山水库
覆盖层至弱风化粉砂岩
ZK1
0.00～5.00
5.00
1.52×10-4
5.00～10.00
5.00
4.36×10-4
10.00～14.50
4.50
3.17×10-4
14.50～20.80
6.30
1.41×10-4
20.88～22.00
1.20
9.13×10-5
22.00～27.00
5.00
4.44×10-5
27.00～32.10
5.10
4.51×10-5
ZK2
0.00～5.00
5.00
9.28×10-4
5.00～10.00
5.00
1.19×10-5
10.00～15.00
5.00
1.25×10-4
15.00～20.00
5.00
3.41×10-5
20.00～22.60
2.60
6.86×10-5
22.60～27.60
5.00
2.16×10-4
27.60～32.60
5.00
8.35×10-5
ZK3
0.00～4.90
4.90
1.31×10-4
4.90～9.00
4.10
4.44×10-4
9.00～13.10
4.10
2.00×10-4
13.10～16.30
3.20
2.19×10-4
16.30～21.60
5.30
1.06×10-4
21.60～26.60
5.20
8.84×10-5
ZK4
0.00～5.30
5.30
1.26×10-5
5.30～10.50
5.20
5.00×10-5
10.5